穿心莲内酯衍生物构效关系的理论研究

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1、学校代码10459学号或申请号201212151740密级硕士学位论文穿心莲内酯衍生物构效关系的理论研究作者姓名：田阳导师姓名：徐顺教授学科门类：理学专业名称：物理化学培养院系：化学与分子工程学院完成时间：2015年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyontheQSARofandrographolidederivativesByYangTianSupervisor:Prof.ShunXuPhysicalChemistryTheCollegeofChemistryandMolecularE

2、ngineeringMay2015学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期年月曰学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅：本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或

3、部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学术论文作者：日期：年月日摘要摘要定量构效关系理论作为探究物质结构与其生物活性之间关系的一个重要工具，对药物分子设计的发展起到了强大的推进作用，它能够帮助研究者根据所得到的构效关系结果，进行化合物的性质评价和生物活性筛选，从而有目的地去合成生物活性较高的化合物，实现对资源的有效利用。在药物设计与研发过程中，大大缩短了研发新药的周期，因此建立药物分子结构与性质之间的定

4、量构效关系具有十分重要的学术意义和实用价值。穿心莲内酯及其衍生物是穿心莲植物的主要活性成分之一，具有广泛的药用生理功能。但目前仅仅依靠植物性来源是非常有限的，故考虑利用实验来合成穿心莲内酯类药物；另外由于穿心莲内酯类制剂的种类较少，生物利用度偏低且活性都不太明显。因此开发新剂型并利用化学方法制备穿心莲内酯类衍生物是解决其生物利用度低、增强药物临床疗效的重要途径。随着实验人员对此类药理作用以及构效关系的深层探究，穿心莲内酯类药物的合成和研发将会得到极大的推进。本论文首先通过查阅大量相关文献得到了两组具有抗癌和抗糖尿病活性的穿心莲内酯衍生物分子和其对应的活性数据。通过使用高斯软件(

5、Gaussian09)，在密度泛函理论(DFT)的基础上和B3LYP/6-31G(d，p)水平下分别对两组化合物分子进行了结构优化以及有关分子结构参数的计算工作。然后在得到上述两组化合物的各个分子的结构参数之后，通过使用SPSS中主成分分析模块，对两组化合物的结构参数进行了主成分分析，筛选出能够主要影响穿心莲内酯衍生物活性的结构参数，其中包括有：前线轨道能级差、环上电荷、活泼位点的电荷以及偶极矩等。最后，应用MATLAB软件中的BP神经网络模型分别对具有抗癌和抗糖尿病活性的两组穿心莲内酯衍生物分子进行了神经网络模型的验证。BP神经网络模型方法预测误差的平方和，即PRESS值分别

6、为0.042和0.063，结果显示网络具有一定的可预报性。这对于合成与研发新的具有更好抗癌与抗糖尿病活性的穿心莲内酯类药物提供了一种新的思路。关键词：穿心莲内酯衍生物生物活性主成分分析神经网络IAbstractAbstractQuantitativestructure-activityrelationshiptheoryhasplayedapowerfulroleinpromotingthedevelopmentofdrugmoleculardesigning,asapowerfultooltoresearchtherelationshipbetweenthestructure

7、andbiologicalactivity,theresearcherscanevaluatethepropertiesofcompoundsandscreeningofthebiologicalactivitybasedonthestructure-activityrelationship,thensynthesizethecompoundsofhighlybiologicalactivitypurposefullytoachievetheeffectiveandreasonableuti